상수관망의 수질모형은 1980년대 이래로 관로의 기능상실에 의한 수질문제의 발생과 관련되어 개발되어 왔다. 그러나 기존의 수질모형은 수리해석에 있어 서서히 변화하는 용수수요 조건하에서 유량과 압력을 해석하는데 일부 결함을 가지고 있으며, 시간에 따라 변화하는 물질의 유동과 변환을 모의하는 동적 수질의 예측에 있어서도 오차를 내포하고 있다. 본 연구에서는 도학의 독립폐합회로 생성 ...
상수관망의 수질모형은 1980년대 이래로 관로의 기능상실에 의한 수질문제의 발생과 관련되어 개발되어 왔다. 그러나 기존의 수질모형은 수리해석에 있어 서서히 변화하는 용수수요 조건하에서 유량과 압력을 해석하는데 일부 결함을 가지고 있으며, 시간에 따라 변화하는 물질의 유동과 변환을 모의하는 동적 수질의 예측에 있어서도 오차를 내포하고 있다. 본 연구에서는 도학의 독립폐합회로 생성 알고리즘을 이용하여 관로내 폐합회로 방정식을 구성하였으며, 정상류지배방정식을 풀기 위하여 선형화 기법을 사용하였다. 부정류 유량조건을 해석하기 위하여 기존의 확장기간모의를 이용하는 다른 수리모형과는 달리 Lumped System Approach를 사용하였다. 관로내 이송 및 반응과정을 설명하는 물질전달 현상을 모의하기 위하여 Discrete Volume Method를 사용하였다. 개발된 프로그램은 상용모형인 KYPIPE2, EPANET 및 EPANET2와 그 결과를 비교함으로써 검증하였다. 해석결과에 따르면 모의 초기시간에는 일치하는 경향을 보이나, 유량조건이 점점 부정류 상태를 보임에 따라 관로내 유량 및 잔류염소 농도는 다르게 됨을 확인할 수 있었다.
상수관망의 수질모형은 1980년대 이래로 관로의 기능상실에 의한 수질문제의 발생과 관련되어 개발되어 왔다. 그러나 기존의 수질모형은 수리해석에 있어 서서히 변화하는 용수수요 조건하에서 유량과 압력을 해석하는데 일부 결함을 가지고 있으며, 시간에 따라 변화하는 물질의 유동과 변환을 모의하는 동적 수질의 예측에 있어서도 오차를 내포하고 있다. 본 연구에서는 도학의 독립폐합회로 생성 알고리즘을 이용하여 관로내 폐합회로 방정식을 구성하였으며, 정상류 지배방정식을 풀기 위하여 선형화 기법을 사용하였다. 부정류 유량조건을 해석하기 위하여 기존의 확장기간모의를 이용하는 다른 수리모형과는 달리 Lumped System Approach를 사용하였다. 관로내 이송 및 반응과정을 설명하는 물질전달 현상을 모의하기 위하여 Discrete Volume Method를 사용하였다. 개발된 프로그램은 상용모형인 KYPIPE2, EPANET 및 EPANET2와 그 결과를 비교함으로써 검증하였다. 해석결과에 따르면 모의 초기시간에는 일치하는 경향을 보이나, 유량조건이 점점 부정류 상태를 보임에 따라 관로내 유량 및 잔류염소 농도는 다르게 됨을 확인할 수 있었다.
Water quality models have originated from the water quality problems associated with the failures of distribution systems since 1980s. The previous water quality models have some deficiencies in the estimation of flows and pressures under slowly varying demand conditions. Thus these models have some...
Water quality models have originated from the water quality problems associated with the failures of distribution systems since 1980s. The previous water quality models have some deficiencies in the estimation of flows and pressures under slowly varying demand conditions. Thus these models have some errors in simulating transport and transformation of substances in water distribution systems. In this study, a loop generation algorithm in the graph theory was applied to composing the loop equations. Linear theory method was used to solve the steady state hydraulic equations. Unlike the other hydraulic models that use extended period simulation, the presented model used the lumped system approach for computing unsteady flow conditions. The discrete volume method, which is a model based on the Eulerian approach, was used to simulate the substance transfer that accounts for advective transport and reaction. The developed program was verified by using the commercial models, KYPIPE2, EPANET, and EPANET2. The results are in good agreement at the beginning of the simulation; however, flows and chlorine residuals differ from the results of commercial programs when the flows become more unsteady.
Water quality models have originated from the water quality problems associated with the failures of distribution systems since 1980s. The previous water quality models have some deficiencies in the estimation of flows and pressures under slowly varying demand conditions. Thus these models have some errors in simulating transport and transformation of substances in water distribution systems. In this study, a loop generation algorithm in the graph theory was applied to composing the loop equations. Linear theory method was used to solve the steady state hydraulic equations. Unlike the other hydraulic models that use extended period simulation, the presented model used the lumped system approach for computing unsteady flow conditions. The discrete volume method, which is a model based on the Eulerian approach, was used to simulate the substance transfer that accounts for advective transport and reaction. The developed program was verified by using the commercial models, KYPIPE2, EPANET, and EPANET2. The results are in good agreement at the beginning of the simulation; however, flows and chlorine residuals differ from the results of commercial programs when the flows become more unsteady.
주제어
#상수관망 수리해석 수질모형 부정류 잔류염소 선형화기법 water distribution systems hydraulic analysis water quality modeling unsteady flow chlorine residuals linear theory method lumped system approach discrete volume method
학위논문 정보
저자
최두용
학위수여기관
Graduate School, Yonsei University
학위구분
국내석사
학과
Dept. of Civil Engineering
지도교수
조원철
발행연도
2001
총페이지
x, 143장
키워드
상수관망 수리해석 수질모형 부정류 잔류염소 선형화기법 water distribution systems hydraulic analysis water quality modeling unsteady flow chlorine residuals linear theory method lumped system approach discrete volume method
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